RU2169706C1 - Natural water and sewage aeration system - Google Patents
Natural water and sewage aeration system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2169706C1 RU2169706C1 RU2000127117A RU2000127117A RU2169706C1 RU 2169706 C1 RU2169706 C1 RU 2169706C1 RU 2000127117 A RU2000127117 A RU 2000127117A RU 2000127117 A RU2000127117 A RU 2000127117A RU 2169706 C1 RU2169706 C1 RU 2169706C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- membrane
- aeration
- layer
- ratio
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биологической очистки природных и сточных вод, а, более конкретно, к системам аэрации природных и сточных вод. The invention relates to the field of biological treatment of natural and wastewater, and, more particularly, to aeration systems of natural and wastewater.
Известно аэрирующее устройство в составе станции биологической очистки воды, содержащее коллектор сжатого воздуха, соединенный с ним воздуховод и воздухоразводящую систему с аэрационными модулями, оснащенными аэраторами, выполненными в виде пористой мембраны с прижимным элементом; мембрана изготовлена из войлочного материала с неразъемно нанесенным на него со стороны выхода воздуха пористым покрытием, с размером пор менее 100 мкм, препятствующим проникновению бактерий в моменты простоя (см. заявку Германии N 4314766, кл. C 02 F 3/20 с приоритетом 5.05.93 г., опубл. 8.09.94 г.). Known aeration device as part of a biological water treatment plant, comprising a compressed air collector, an air duct connected to it, and an air distribution system with aeration modules equipped with aerators made in the form of a porous membrane with a clamping element; the membrane is made of felt material with a porous coating continuously attached to it from the air outlet side, with a pore size of less than 100 μm that prevents bacteria from entering during downtime (see German application N 4314766, class C 02 F 3/20 with priority 5.05. 93 g., Published on September 8, 94).
Недостатком известного устройства является низкая эффективность системы аэрации, связанная с неустойчивыми параметрами работы и недолговечностью войлочного материала мембран аэратора. A disadvantage of the known device is the low efficiency of the aeration system associated with unstable operating parameters and the fragility of the felt material of the aerator membranes.
Известно аэрирующее устройство установки биологической очистки воды, представляющей собой вертикальный цилиндрический корпус, заполненный твердым носителем, имеющим развитую поверхность, с иммобилизованными на ней микроорганизмами; аэрирующее устройство выполнено в виде воздушного диффузора с гибкой мультиперфорированной мембраной, установленного в нижней части корпуса, причем мембрана герметично закреплена в диффузоре (см. заявку Великобритании N 2294458, кл. C 02 F 3/06 с приоритетом 18.08.94 г., опубл. 01.05.96 г.). Known aerating device installation of biological water purification, which is a vertical cylindrical body filled with a solid carrier having a developed surface, with microorganisms immobilized on it; the aeration device is made in the form of an air diffuser with a flexible multiperforated membrane installed in the lower part of the housing, the membrane being hermetically fixed in the diffuser (see application UK No. 2294458, class C 02 F 3/06 with a priority of 08/18/94, publ. 05/01/96 g.).
Недостатком известного устройства является низкий эффект очистки сточных вод, связанный со сложностью изготовления мультиперфорированной мембраны и с невозможностью быстрой замены засорившейся мембраны диффузора. A disadvantage of the known device is the low effect of wastewater treatment associated with the complexity of manufacturing a multi-perforated membrane and the inability to quickly replace a clogged diffuser membrane.
Известна система аэрации сточных вод, состоящая из коллектора сжатого воздуха, подсоединенных к нему воздуховода и воздухоразводящих труб, на которых установлены мембранные дисковые аэраторы; аэраторы состоят из цельнолитого корпуса с верхними консолями, обратного клапана, опоры уплотнительной, резинового уплотнения, опорного диска, резиновой перфорированной мембраны, прижимного элемента и резиновой прокладки (Рекламный проспект фирмы "NOPON OY", Turvekvij 6 FIN-00700, Хельсинки, Финляндия, 1994 г.). Known wastewater aeration system, consisting of a compressed air collector, air ducts and air pipes connected to it, on which membrane disk aerators are installed; aerators consist of a one-piece body with upper consoles, a check valve, a sealing support, a rubber seal, a support disk, a rubber perforated membrane, a clamping element and a rubber gasket (NOPON OY brochure, Turvekvij 6 FIN-00700, Helsinki, Finland, 1994, g.).
Недостатком известной системы является сложность конструкции аэраторов, обусловленная как использованием уплотнительных опор и резиновых прокладок для обеспечения герметичности соединений, так и наличием цельнолитых корпусов, соединенных напрямую с воздухоразводящими трубами; последнее обуславливает сложность монтажа и демонтажа самой системы. A disadvantage of the known system is the complexity of the design of the aerators, due to both the use of sealing supports and rubber gaskets to ensure the tightness of the joints, and the presence of solid cast shells connected directly to the air pipes; the latter makes the installation and dismantling of the system itself difficult.
Известна система аэрации природных и сточных вод, наиболее близкая по назначению и технической сущности к заявляемой, состоящая из коллектора сжатого воздуха, сообщенных с ним воздуховода и воздухоразводящей системы, смонтированной из аэрирующих модулей, содержащих аэраторы, каждый из которых имеет дискообразный корпус, расположенную на опорной поверхности корпуса перфорированную мембрану из профильной резины с толщиной, изменяющейся от центра к периферии, и буртиком на конце, и прижимного элемента, при этом прижимной элемент установлен с нижней стороны корпуса и имеет сквозные отверстия, соосные с несквозными отверстиями, выполненными в корпусе, а патрубок, расположенный центрально и выполненный с корпусом как одно целое, в нижней своей части оснащен резьбой для соединения с воздухоразводящими трубами; трубчатые элементы системы соединены при помощи сварки (см. патент России N 2118298, кл. C 02 F 3/20, с приоритетом 3.07.97 г., опубл. 27.08.98 г.). A known system of aeration of natural and wastewater, the closest in purpose and technical essence to the claimed one, consisting of a compressed air collector, an air duct connected to it and an air distribution system mounted from aeration modules containing aerators, each of which has a disk-shaped housing located on the supporting the surface of the casing is a perforated membrane made of rubber profile with a thickness varying from the center to the periphery, and a shoulder at the end, and the clamping element, while the clamping element is installed ene with the bottom side of the housing and has through-holes coaxial with the blind bore made in the housing and the pipe, centrally positioned and configured with the housing as one piece, in its lower part equipped with a thread for connection to pipes vozduhorazvodyaschimi; the tubular elements of the system are connected by welding (see Russian patent N 2118298, class C 02 F 3/20, with priority 3.07.97, publ. 27.08.98).
Недостатком известной системы аэрации природных и сточных вод является:
недостаточно высокая эффективность аэрации - 1,9 кгO2/кВт•час в результате быстрого засорения отверстий перфорации частицами пыли и окалины, присутствующими в подаваемом на аэрацию воздухе;
неравномерность распределения воздуха по длине системы аэрации, связанная с высоким значением коэффициента неравномерности - 15-20;
невысокая надежность эксплуатации системы, как результат недолговечности материала мембраны (резины) и сложности монтажа системы аэрации, обусловленной необходимостью сварки элементов труб в полевых условиях;
высокая стоимость системы аэрации, обусловленная сложностью выполнения мембраны из перфорированной профильной резины, с толщиной, изменяющейся от центра к периферии и имеющей на конце буртик для герметизации.A disadvantage of the known aeration system of natural and wastewater is:
insufficiently high aeration efficiency - 1.9 kg O 2 / kW • hour as a result of fast clogging of perforation holes with dust and scale particles present in the air supplied to aeration;
uneven distribution of air along the length of the aeration system, associated with a high value of the coefficient of unevenness - 15-20;
low reliability of the system, as a result of the fragility of the membrane material (rubber) and the complexity of the installation of the aeration system, due to the need to weld pipe elements in the field;
the high cost of the aeration system, due to the complexity of the membrane made of perforated profile rubber, with a thickness varying from the center to the periphery and having a shoulder at the end for sealing.
Техническим результатом заявляемой системы является повышение эффективности аэрации, снижение коэффициента неравномерности аэрации по длине системы, повышение надежности эксплуатации, упрощение монтажа системы аэрации и удешевление системы аэрации. The technical result of the claimed system is to increase the efficiency of aeration, reduce the coefficient of uneven aeration along the length of the system, increase the reliability of operation, simplify the installation of the aeration system and reduce the cost of the aeration system.
Технический результат достигается тем, что в системе аэрации природных и сточных вод, содержащей коллектор для подачи сжатого воздуха, сообщенный с ним воздуховод и воздухоразводящие трубы с установленными на них аэраторами, каждый из которых состоит из дискообразного корпуса с центральным патрубком в его основании, оснащенным резьбой, прижимного элемента с расположенной между ними мембраной, многослойная мембрана аэратора, выполненная как минимум из двух слоев, имеет дифференцированную пористость, нижний слой мембраны выполнен из рыхлого волокнистого полиэтилена с размерами пор 0,2-2 мм, а верхний - либо из плотного волокнистого полиэтилена с размерами пор 0,01-0,19 мм, при соотношении высоты слоев от 1:0,1 до 1:2, либо из нержавеющей стали, со сверхтонкой лазерной перфорацией, при соотношении толщины этого слоя к диаметру отверстий перфорации от 1:0,5 до 1:4; при этом корпуса аэраторов соединены с прижимными элементами резьбовыми соединениями; отверстия в воздухоразводящих трубах выполнены калиброванными, а расположенные над ними патрубки оснащены резьбой для соединения с центральными патрубками корпусов аэраторов при соотношении диаметра отверстия к внутреннему диаметру патрубка от 0,1: 1 до 1:1, а отрезки воздуховодов и воздухоразводящих труб соединены посредством муфт-сгонов, оснащенных резьбой. The technical result is achieved by the fact that in the aeration system of natural and wastewater containing a collector for supplying compressed air, an air duct communicated with it and air exhaust pipes with aerators installed on them, each of which consists of a disk-shaped body with a central nozzle in its base equipped with a thread of the pressing element with a membrane located between them, a multilayer aerator membrane made of at least two layers has differentiated porosity, the lower membrane layer is made of ry fibrous polyethylene with pore sizes of 0.2-2 mm, and the upper one is made of dense fibrous polyethylene with pore sizes of 0.01-0.19 mm, with a layer height ratio of 1: 0.1 to 1: 2, or stainless steel, with ultra-thin laser perforation, with a ratio of the thickness of this layer to the diameter of the perforation holes from 1: 0.5 to 1: 4; wherein the aerator bodies are connected to the clamping elements by threaded connections; the holes in the exhaust pipes are calibrated, and the nozzles located above them are threaded to connect with the central nozzles of the aerator housings when the ratio of the diameter of the hole to the inner diameter of the nozzle is from 0.1: 1 to 1: 1, and the sections of the air ducts and air pipes are connected by means of threaded seams.
На фиг. 1 представлена система аэрации природных и сточных вод. In FIG. 1 presents a system of aeration of natural and wastewater.
На фиг. 2 представлен дисковый аэратор в разрезе. In FIG. 2 shows a sectional aerator.
Система аэрации природных и сточных вод состоит из коллектора сжатого воздуха 1, сообщенного с ним воздуховода 2 и сети воздухоразводящих труб 3 с установленными на них аэраторами 4, состоящими, в свою очередь, из дискообразного корпуса 5, с центральным патрубком в его основании 6, оснащенным резьбой 7 (для соединения с воздухоразводящими трубами 3), прижимного элемента 8 с расположенной между ними многослойной мембраной 9 (выполненной как минимум из двух слоев), с дифференцированной пористостью, нижний слой 10 мембраны 9 выполнен из рыхлого волокнистого полиэтилена с размерами пор 0,2-2 мм, а верхний слой 11 мембраны 9 - либо из плотного волокнистого полиэтилена с размерами пор 0,01-0,19 мм, при соотношении высоты слоя 10 к высоте слоя 11 от 1:0,1 до 1:2, либо из нержавеющей стали со сверхтонкой лазерной перфорацией при соотношении толщины слоя 11 к диаметру отверстий перфорации 12 этого слоя, равном от 1:0,5 до 1:4; при этом корпус 5 аэратора 4 и прижимной элемент 8 соединены посредством резьбового соединения 13. The aeration system of natural and wastewater consists of a
Корпус 5 аэратора 4 соединен с воздухоразводящими трубами 3 при помощи патрубка 14, снабженного на его верхних концах резьбой 15, причем с верхним концом патрубка 14 соединен центральный патрубок 6 корпуса 5 аэратора 4, также снабженный резьбой 7 (резьбовое соединение 7 - 15), а с нижним - воздухоразводящие трубы 3, оснащенные под патрубком 14 калиброванным отверстием 16, при соотношении диаметра отверстия к внутреннему диаметру патрубка от 0,1:1 до 1:1. The
Отрезки воздуховодов 2 и воздухоразводящих труб 3 объединены с помощью муфт-сгонов 17 с резьбой 18 в систему аэрации. The segments of the
Система аэрации природных и сточных вод работает следующим образом. The aeration system of natural and waste water works as follows.
Сжатый воздух из коллектора сжатого воздуха 1 подают в воздуховод 2 и далее в воздухоразводящие трубы 3, оснащенные патрубками 14 с резьбой 15 на их верхних концах. Далее воздух проходит через калиброванные отверстия 16 под патрубками 14, и через эти патрубки, соединенные резьбой 15 с резьбой 7 центральных патрубков 6 корпусов 5 аэраторов 4, попадает в корпус 5 аэратора 4, под многослойную мембрану 9. Мембрана 9 зафиксирована в корпусе 5 аэратора 4 при помощи прижимного элемента 8. Compressed air from the
Многослойная мембрана 9 выполнена по меньшей мере двухслойной с дифференцированной пористостью. The
Нижний опорный слой 10 мембраны 9 выполнен из рыхлого волокнистого полиэтилена с размерами пор 0,2-2 мм. Сжатый воздух, проходя через последний, очищается от пыли и окалины, присутствующих в подаваемом на аэрацию воздухе, и равномерно распределяется по всей поверхности мембраны 9, чему способствует структура нижнего слоя 10. The lower supporting layer 10 of the
Верхний слой 11 мембраны 9 может быть выполнен из плотного волокнистого полиэтилена с размерами пор 0,01-0,19 мм; при этом соотношение высот нижнего опорного слоя 10 к верхнему слою 11 составляет от 1:0,1 до 1:2. The top layer 11 of the
Верхний слой 11 мембраны 9 может быть выполнен из нержавеющей стали со сверхтонкой лазерной перфорацией при соотношении толщины верхнего слоя 11 к диаметру отверстий перфорации 12, равном от 1:0,5 до 1:4. The upper layer 11 of the
Сжатый воздух диспергируется, проходя через верхний слой 11 мембраны 9, с образованием пузырьков воздуха оптимального размера - 1-3 мм. Compressed air is dispersed, passing through the upper layer 11 of the
Основным параметром, определяющим эффективность работы аэраторов, является эффективность аэрации - количество кислорода на единицу электроэнергии (кгO2/кВт•час), которая, при прочих равных условиях, зависит от двух основных показателей - размера пузырьков воздуха и потерь напора.The main parameter that determines the efficiency of the aerators is the aeration efficiency - the amount of oxygen per unit of electricity (kgO 2 / kW • h), which, ceteris paribus, depends on two main indicators - the size of air bubbles and pressure losses.
Размер пузырьков воздуха - 1-3 мм является оптимальным, т.к. обеспечивает достаточную подъемную силу при значительной площади поверхности контакта фаз - суммарной площади поверхности пузырьков. Отклонение размера пузырьков от оптимального сопровождается увеличением энергозатрат на аэрацию. Уменьшение размера пузырьков воздуха достигается уменьшением диаметра отверстий перфорации либо размера пор мембраны, что ведет к ее быстрой кольматации (засорению) и повышению потерь напора. Увеличение размера пузырьков сверх оптимального сокращает площадь поверхности контакта фаз и, как следствие, требует непроизводительного увеличения расхода воздуха. The size of air bubbles - 1-3 mm is optimal, because provides sufficient lifting force with a significant area of the contact surface of the phases - the total surface area of the bubbles. Deviation of the size of the bubbles from the optimal is accompanied by an increase in energy consumption for aeration. The reduction in the size of air bubbles is achieved by reducing the diameter of the perforation holes or the pore size of the membrane, which leads to its rapid colmatization (clogging) and increased pressure losses. An increase in the size of the bubbles above the optimum reduces the surface area of the contact of the phases and, as a result, requires an unproductive increase in air flow.
Потери напора в аэраторе в диапазоне 0,15-0,25 мм водяного столба являются оптимальными, обеспечивающими равномерную и эффективную работу всех аэраторов в системе при низких энергозатратах. Уменьшение потерь напора снижает стабильность работы системы, т.к. при этом аэраторы вблизи воздуховода 2 пропускают излишне высокий расход воздуха, в то время как аэраторы на периферии практически не работают. Повышение потерь напора сопровождается повышением энергозатрат на аэрацию. Losses of pressure in the aerator in the range of 0.15-0.25 mm of water column are optimal, providing uniform and efficient operation of all aerators in the system at low energy consumption. Reducing pressure losses reduces the stability of the system, because while aerators near the
Эффективность работы всей системы аэрации в целом определяется равномерностью распределения воздуха по длине системы, при этом коэффициент неравномерности, исчисляемый как отклонение от работы идеальной системы, не должен превышать 5-7%. The overall performance of the aeration system as a whole is determined by the uniform distribution of air along the length of the system, while the coefficient of unevenness, calculated as the deviation from the operation of an ideal system, should not exceed 5-7%.
Только совокупность таких отличительных признаков, как особенности выполнения многослойной мембраны, изготовленной как минимум из двух слоев, с дифференцированной пористостью и заявляемыми характеристиками, материал ее и конструктивные особенности как аэратора (резьбовое соединение корпуса последнего с прижимным элементом), так и выполнения системы в целом (соединение аэраторов с воздухоразводящими трубами с помощью патрубков и отрезков воздуховодов и воздухоразводящих труб при помощи муфт-сгонов), обеспечивает повышение эффективности аэрации при снижении коэффициента неравномерности, сокращении стоимости и трудозатрат на монтаж и ремонт системы, а также повышение ее надежности. Only a combination of such distinguishing features as the features of the implementation of a multilayer membrane made of at least two layers with differentiated porosity and the claimed characteristics, its material and design features of both an aerator (threaded connection of the latter body with the clamping element), and the implementation of the system as a whole ( the connection of aerators with air pipes using pipes and pieces of ducts and air pipes using couplings), provides an increase in effective aeration with a decrease in the coefficient of unevenness, a reduction in cost and labor for installation and repair of the system, as well as an increase in its reliability.
Изготовление мембраны 9 аэратора 4 из полиэтилена - инертного и долговечного материала, обуславливает высокую устойчивость вышеуказанного аэратора к воздействию растворов кислот, щелочей, нефтепродуктов и других загрязнений, присутствующих в воде. The manufacture of the
Волокнистая структура полиэтилена определяет наличие развитой системы извилистых пор, обеспечивающих закручивание воздушных потоков, равномерное распределение воздуха по всей рабочей поверхности аэратора 4, и, самое главное, эффективное дробление пузырьков воздуха. Такая структура способствует также задержанию пыли, окалины и других присутствующих в воздухе загрязнений. The fibrous structure of polyethylene determines the presence of a developed system of tortuous pores that ensure swirling of air flows, uniform distribution of air over the entire working surface of the
Дифференцированная пористость мембран 9 аэраторов 4 обеспечивает высокую эффективность аэрации: нижний рыхлый слой 10 служит для очистки подаваемого в аэраторы 4 воздуха от пыли, окалины и пр. загрязнений, предотвращая засорение верхнего плотного слоя 11 мембраны 9, предназначенного для тонкого диспергирования воздушных пузырьков. Кроме того, нижний слой 10 обеспечивает распределение воздуха по площади мембраны 9, обеспечивая, тем самым, равномерную работу всей ее поверхности. The differentiated porosity of the
Нижний рыхлый слой 10 мембраны 9 имеет размер пор 0,2-2 мм, что обеспечивает глубокое удаление загрязнений из воздуха. Размер пор менее 0,2 мм приводит к быстрому засорению нижнего слоя, повышению сопротивления и снижению эффективности его работы; размер пор более 2 мм не обеспечивает необходимую глубину очистки воздуха и, как следствие, приводит к быстрому засорению верхнего слоя 11 мембраны 9. The lower loose layer 10 of the
Верхний плотный слой 11 мембраны 9 с размерами пор 0,01-0,19 мм обеспечивает тонкое диспергирование воздушных пузырьков. При размере пор менее 0,01 мм мембрана 9 имеет излишне высокое сопротивление, что приводит к повышению потерь напора и увеличению энергозатрат на аэрацию; при размере пор более 0,19 мм снижается эффективность использования кислорода в результате увеличения размера пузырьков воздуха свыше оптимального. The upper dense layer 11 of the
Одним из основных параметров, определяющих эффективность аэрации, является оптимальное количество и соотношение высоты слоев мембраны 9, которое определяется, исходя из загрязненности воздуха и необходимых параметров аэрации. Количество слоев мембраны 9 определяется загрязненностью воздуха, подаваемого на аэрацию: при его малой загрязненности достаточно двух слоев - нижнего 10 и верхнего 11, при наличии в воздухе большого количества частиц пыли и окалины дополнительно выполняется несколько слоев мембраны дифференцированной плотности, повышающейся от нижнего слоя к верхнему, проходя через которые воздух последовательно очищается от все более мелких частиц, обеспечивая этим длительную работоспособность мембраны. Соотношение высот нижнего опорного слоя 10 к верхнему слою 11 мембраны 9 от 1:0,1 до 1:2 обеспечивает оптимальные параметры - продолжительность пребывания воздуха в мембране 9, необходимую для глубокой очистки воздуха, его равномерного распределения по всей площади мембраны 9 и тонкого диспергирования. Отклонение от оптимальных соотношений снижает эффективность и экономичность аэрации. Уменьшение высоты нижнего слоя 10 ведет к снижению глубины очистки воздуха и, как следствие, к быстрому засорению верхнего слоя 11 и снижению срока службы мембраны 9. Увеличение высоты верхнего слоя 11 повышает сопротивление мембраны 9, что приводит к увеличению потерь напора и энергозатрат на аэрацию. One of the main parameters determining the effectiveness of aeration is the optimal amount and ratio of the height of the layers of the
Выполнение верхнего слоя 11 мембраны 9 из нержавеющей стали обеспечивает надежную аэрацию при работе аэраторов 4 в самых неблагоприятных условиях - высокая температура, наличие в воде растворителей, окислителей и пр., которые могут привести к спеканию пор или разрушению мембран, выполненных из менее надежных материалов. The implementation of the upper layer 11 of the
Соотношение толщины слоя из нержавеющей стали к диаметру отверстий перфорации 12 от 1:0,5 до 1:4 обеспечивает высокую эффективность диспергирования воздуха при низкой засоряемости отверстий. Уменьшение диаметра отверстий перфорации 12 увеличивает потери напора в мембране 9 и, соответственно, затраты электроэнергии на аэрацию; увеличение диаметра снижает эффективность диспергирования воздуха в результате увеличения размера пузырьков. The ratio of the thickness of the stainless steel layer to the diameter of the perforation holes 12 from 1: 0.5 to 1: 4 provides high dispersion efficiency of air with low clogging of the holes. Reducing the diameter of the perforation holes 12 increases the pressure loss in the
Резьбовые соединения 7-15 центральных патрубков 6 корпусов 5 аэраторов 4 с патрубками 14, установленными на воздухоразводящих трубах 3 позволяют регулировать высоту установки аэраторов 4, выставляя их при помощи вышеуказанных резьбовых соединений на оптимальном уровне, обеспечивающем равномерность работы всей системы аэрации в целом. Кроме того, наличие патрубков 14 на воздухоразводящих трубах 3 позволяет сократить срок монтажных и ремонтных работ при замене аэраторов 4. The threaded connections of the 7-15 central nozzles 6 of the
Оснащение воздухоразводящих труб 3 калиброванными отверстиями 16 и расположение над ними патрубков 14, оснащенных резьбой 15 для соединения с центральными патрубками 6 корпусов 5 аэраторов 4, при соотношении диаметра этого отверстия к внутреннему диаметру патрубка 14 от 0,1:1 до 1:1 позволяет подать на каждый аэратор 4 оптимальный расход воздуха с учетом технологических, биологических, химических и др. факторов на каждом участке, например местах ввода сточной воды, ила и пр. The equipment of the air exhaust pipes with 3 calibrated holes 16 and the location of the nozzles 14 equipped with a thread 15 for connecting to the central nozzles 6 of the
Указанное соотношение может изменяться по длине системы аэрации с таким расчетом, чтобы каждый аэратор работал в оптимальном режиме и коэффициент неравномерности работы системы аэрации по длине не превышал 5-7%. The indicated ratio can vary along the length of the aeration system so that each aerator operates in the optimal mode and the coefficient of uneven operation of the aeration system does not exceed 5-7% in length.
Выполнение калиброванных отверстий 16 с диаметром меньше оптимального приводит к увеличению коэффициента неравномерности в результате увеличения возможности засорения отверстий и нарушения равномерности работы системы, увеличение же диаметра калиброванных отверстий 16 технически недостижимо. The implementation of calibrated holes 16 with a diameter less than optimal leads to an increase in the coefficient of unevenness as a result of an increase in the possibility of clogging of holes and a violation of the uniformity of the system, an increase in the diameter of calibrated holes 16 is technically unattainable.
Применение муфт-сгонов 17 с резьбой 18 для соединения отрезков воздуховодов 2 и воздухоразводящих труб 3 повышает надежность и долговечность системы аэрации за счет использования элементов системы, изготовленных в заводских условиях и исключения применения сварочных работ в полевых условиях; сокращает сроки проведения монтажных работ, повышает их безопасность, увеличивает стабильность работы системы и срок ее службы, сокращает стоимость. Кроме того, муфты-сгоны 17, за счет резьбовых соединений, позволяют отрегулировать длину трубчатых элементов по месту, обеспечивая наибольшую надежность монтажа системы аэрации. The use of coupling sleeves 17 with a thread 18 for connecting segments of
Резьбовое соединение 7 корпуса 5 аэратора 4 с прижимным элементом 8 обеспечивает надежность и герметичность крепления мембраны 9, чему способствует также сжимаемая структура ее нижнего рыхлого слоя, исключающая необходимость использования дополнительных герметизирующих элементов. Кроме того, вышеуказанное резьбовое соединение 7 позволяет, при необходимости, произвести быструю замену мембран 9, сокращая продолжительность и стоимость ремонтных работ. The threaded connection 7 of the
Сравнительные данные, свидетельствующие об оптимальности предложенных параметров мембраны представлены в таблице N 1. Comparative data indicating the optimality of the proposed membrane parameters are presented in table No. 1.
Сравнительные данные, свидетельствующие о преимуществе предложенного соотношения диаметра калиброванного отверстия к внутреннему диаметру патрубка, представлены в таблице N 2. Comparative data indicating the advantage of the proposed ratio of the diameter of the calibrated hole to the inner diameter of the nozzle are presented in table No. 2.
Предложенная система аэрации сточных вод по сравнению с известной обеспечивает:
повышение эффективности аэрации с 1,9 кгO2/кВт•час до 2,5 кгO2/кВт•час за счет тонкого диспергирования воздуха верхним слоем мембраны до пузырьков оптимальных размеров (1-3 мм) при оптимальных потерях напора (0,1-0,25 мм водяного столба) за счет очистки воздуха от частиц пыли и окалины нижним слоем мембраны и предотвращения, тем самым, быстрого засорения пор мембраны и (или) отверстий перфорации; указанный эффект достигается при оптимальных параметрах мембраны (количестве слоев, размере пор, соотношении толщины слоя к диаметру отверстий перфорации соотношении высот слоев мембраны);
увеличение равномерности работы всех аэраторов в системе за счет снижения коэффициента неравномерности распределения воздуха по длине системы аэрации с 15-20% до 5-7%, что является следствием оснащения воздухоразводящих труб калиброванными отверстиями, обеспечивающими подачу на каждый аэратор оптимального расхода воздуха; указанный эффект достигается за счет изменения соотношения диаметра отверстия к внутреннему диаметру патрубка по длине системы аэрации;
повышение надежности системы аэрации, обусловленное долговечностью мембраны, выполненной из полиэтилена и/или нержавеющей стали, а также выполнением системы из конструктивных элементов заводского изготовления при помощи муфт-сгонов, оснащенных резьбой;
понижение стоимости эксплуатации системы за счет быстроты монтажа всей системы аэрации, а также монтажа и замены мембран аэраторов и самих аэраторов; указанный эффект достигается за счет использования резьбовых соединений: корпус аэратора - прижимной элемент, патрубок аэратора - патрубок воздухоразводящих труб, трубчатые элементы системы труб - муфты-сгоны.The proposed wastewater aeration system in comparison with the known one provides:
increasing aeration efficiency from 1.9 kg O 2 / kW • hour to 2.5 kg O 2 / kW • hour due to thin dispersion of air by the upper layer of the membrane to bubbles of optimal size (1-3 mm) with optimal pressure loss (0.1- 0.25 mm of water column) by cleaning the air from dust and scale particles by the lower layer of the membrane and preventing, thereby, rapid clogging of the pores of the membrane and (or) perforation holes; this effect is achieved with optimal membrane parameters (number of layers, pore size, ratio of layer thickness to diameter of perforation holes, ratio of membrane layer heights);
an increase in the uniformity of operation of all aerators in the system by reducing the coefficient of uneven distribution of air along the length of the aeration system from 15-20% to 5-7%, which is a consequence of equipping the air outlets with calibrated holes that provide an optimal air flow rate to each aerator; this effect is achieved by changing the ratio of the diameter of the hole to the inner diameter of the pipe along the length of the aeration system;
improving the reliability of the aeration system, due to the durability of the membrane made of polyethylene and / or stainless steel, as well as the implementation of the system of structural elements of factory production using clutch-drives, equipped with thread;
reducing the cost of operating the system due to the speed of installation of the entire aeration system, as well as the installation and replacement of aerator membranes and the aerators themselves; this effect is achieved through the use of threaded connections: the aerator body - the clamping element, the aerator pipe - the pipe of the air exhaust pipes, the tubular elements of the pipe system - couplings-drives.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000127117A RU2169706C1 (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Natural water and sewage aeration system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000127117A RU2169706C1 (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Natural water and sewage aeration system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2169706C1 true RU2169706C1 (en) | 2001-06-27 |
Family
ID=20241511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000127117A RU2169706C1 (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Natural water and sewage aeration system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2169706C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003091169A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Pfleiderer Infrastrukturtechnik Gmbh & Co. Kg | Aerator |
EA008459B1 (en) * | 2005-03-18 | 2007-06-29 | Лентьес Гмбх | Flue gas purification device having an improved oxidation device in the scrubbing liqyid sump |
-
2000
- 2000-10-31 RU RU2000127117A patent/RU2169706C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003091169A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Pfleiderer Infrastrukturtechnik Gmbh & Co. Kg | Aerator |
US7195233B2 (en) | 2002-04-23 | 2007-03-27 | Pfleiderer Water Systems Gmbh | Aerator |
EA008459B1 (en) * | 2005-03-18 | 2007-06-29 | Лентьес Гмбх | Flue gas purification device having an improved oxidation device in the scrubbing liqyid sump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2886445C (en) | A gas distribution assembly | |
US6464211B1 (en) | Diffuser assembly | |
CA1172780A (en) | In place gas cleaning of diffusion elements | |
JP2008194680A (en) | Membrane separation unit | |
CA1197632A (en) | Air diffuser for waste water treatment | |
US6244574B1 (en) | Dual diffuser assembly | |
WO2013146613A1 (en) | Dipping-type membrane separation device | |
RU2169706C1 (en) | Natural water and sewage aeration system | |
CN101254977B (en) | Hollow fiber film assembly, film bioreactor and water treatment device | |
CN101250003B (en) | Hollow fiber film assembly | |
JPH09253685A (en) | Aeration apparatus | |
JPH0513439Y2 (en) | ||
RU2438996C1 (en) | Aerotank | |
JPH0347918B2 (en) | ||
WO2001028668A1 (en) | Aeration diffuser | |
JP3299898B2 (en) | Air dispersion tube for air washing type filtration device | |
RU2282595C1 (en) | Tubular aeration element for fine-bubble aeration | |
JP2518567B2 (en) | Air / water distributor for biofilm filter | |
JP2771940B2 (en) | Water distribution device for biofilm filtration equipment | |
RU2071955C1 (en) | Pneumatic aerator | |
RU2070547C1 (en) | Pneumatic aerator | |
JP2007098360A (en) | Water purifier | |
CN206273801U (en) | A kind of wastewater treatment integration apparatus | |
JP2001087763A (en) | Immersion type membrane separation device | |
RU142779U1 (en) | COMBINED PNEUMAAERATOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031101 |